Theories and Applications of Chem. Eng., 2008, Vol. 14, No. 1 140
화학공학의 이론과 응용 제14권 제1호 2008년
PEMFC 고분자 막 열화에 미치는 Pinhole의 영향 이 호, 김태희, 정창원, 박권필*
순천대학교 (parkkp@sunchon.ac.kr*)
PEMFC의 상용화 진입에 있어서 걸림돌 중의 하나가 열화(degradation)에 의한 짧은 수명이 다. PEMFC 고분자 막의 열화가 PEMFC 짧은 수명에 많은 영향을 미친다. 고분자 막의 열화 원인은 여러 가지가 있지만 고온, 무가습/저가습, OCV조건에서 열화가 잘 된다. 그 이유에 대해 서는 고온에서 반응속도 증가로 인한 과산화물 생성속도의 증가와, 무가습/저가습, OCV조건에 서 과산화수소나 라디칼이 많이 형성될 수 있다는 것과, OCV조건에서 사용되지 못하는 수소와 산소의 gas-crossover와 Pinhole형성이 유리하다는 점 그리고 무가습/저가습 조건에서 수소와 산소의 분압이 높아 gas-crossover 가 유리하고 물의 활성 저하에 따른 물리적인 영향 등이 거 론되고 있다.
이번 실험에서는 정상적인 MEA와 강제적으로 Inlet, outlet에 pinhole을 만들어서 체결한 MEA 를 여러 조건에서 단위전지 실험을 한 후 비교 분석하였다. 실험을 한 후 I-V, 수소 투과도, 임피 던스, FER(fluoride emission rate)등을 측정해 그 결과를 검토 분석하였다.
정상적인 운전조건에서는 pinhole이 막 열화를 가속화시키지 않았지만, OCV/무가습 조건에서 는 높은 수소분압으로 연소반응에 의한 열화를 촉진시켰다.
